Presentacion MetroEthernet y EFM

ME

Metro Ethernet

¿Por qué Ethernet?

� Porque es una norma probada, barata y soportada por casi

todos los proveedores

� Fiable y segura

� Tiene mucha capacidad de crecimiento

� La limitación en distancia se ha superado

� Implantación rápida de servicios

� Posibilidad de transmisión de voz, datos y video

Metro Ethernet

� Arquitectura utilizada para proporcionar servicios de

conectividad MAN/WAN de nivel 2, a través de Ethernet

mediante UNIs

� Se basa en sistemas con una gran gama de servicios y

aplicaciones, incluso en tiempo real

� Está constituida por la MEN (Metro Ethernet Network), los UNIs

(User Network Interface) y por los equipos de usuario CE (Customer Equipment)

Metro Ethernet

•Los equipos CE pueden ser tanto routers como switches

•UNI es la interfaz que une la red con los CE

� Ancho de banda grande y escalado

� Desde 1Mbps hasta más allá de los 2Gbps

� Ancho de banda asignado dependiente de las necesidades del usuario�Escalable

� Se puede cambiar el ancho de banda asignado mediante software�más rápido y económico

� Buena integración y compatibilidad

� Compatibilidad y conectividad con otras redes

� Cuando tx de una red LAN a otra MAN no hay traducción de protocolo�menos carga adicional

� Gran número de servicios soportados

� Mayores distancias�aprox hasta 100Km como máx

Características Características

� Velocidades de subida y bajada simétricas

� Bajo coste

� No se requiere equipamiento extra al introducir Metro Ethernet, tener un switch por lo menos

� Necesidad de pocas funciones adicionales en control de la red

� Posibilidad de converger varias redes en una

� Gran futuro�Tiene mucha capacidad de crecimiento

� Transmisión de datos, video y voz a altas velocidades

Características

� Flexibilidad y fiabilidad

� Flexibilidad del usuario para cambiar el ancho de banda

� Fiabilidad conseguida mediante técnicas de tunneling

� Para la protección en nodos, extremo a extremo, enlaces, etc:

� Aggregated Line and Node Protection (ALNP)

� End-to-End Path Protection (EEPP)

� MP2MP protection

� Link Protection based on Link Aggregation

Servicios Ofrecidos

� Se basan en el uso de EVC (Ethernet Virtual Connection)

� EVC es la unión entre dos ó más UNIs

� Proporciona servicios extremo-extremo

� Ofrece protección para que el tráfico externo no se cuele

� No se puede enviar información a un UNI que no esté dentro del EVC

� Se definen dos grandes servicios

� E-LAN

� E-LINE

Servicios Ofrecidos

� E-LINE

� Proporciona un EVC punto a punto entre dos UNIs

� Gran gama de servicios dentro, el más sencillo el de best effortentre dos UNI a 10Mbps

� Posibilidad de multiplexación de varios EVC en un puerto

� Ofrece los mismos servicios que un CVP de Frame Relay pero con mayor ancho de banda

Servicios Ofrecidos

� E-LAN

� Proporciona conectividad multipunto multipunto

� Conectará dos o más interfaces UNI de forma que los datos enviados desde un UNI llegarán a uno ó más UNI destino, cada uno conectado a un EVC multipunto

� Al añadir más UNIs éstos se conectan al mismo EVC multipunto, simplificando la configuración de la red

� Amplio rango de servicios y soporta multiplexación

� Para el usuario la E-LAN es una LAN normal

Servicios Ofrecidos

E-LINE E-LAN

Servicios Ofrecidos

� Se definen unos atributos y parámetros para definir los

servicios

� Atributo de interfaz física de Ethernet

� Velocidad,modo, medio físico y capa MAC

� Parámetros de tráfico

� Se definen perfiles de anchos de banda para UNIs y EVCs

� CIR (Committed Information Rate)

� PIR (Peak Information Rate)

� Parámetros de ejecución

� Disponibilidad de enlaces, pérdidas, jitter, retraso

� Atributo de multiplexación de servicios

Servicios Ofrecidos

� Parámetros de clase de servicio (CoS)

� Pueden ser definidos por los abonados

� Puerto físico, ToS,direcciones MAC origen y destino,etc

� Atributo de entrega de trama de servicio

� Para saber que tramas han de ser transportadas

� Atributo de soporte de etiqueta VLAN

� Proporciona importantes capacidades para el servicio de entrega de tramas

� Atributo de empaquetamiento

� Permite utilizar dos o más identificadores de VLAN para ser mapeados en un único EVC

� Atributo de filtros de seguridad

� Los filtros de seguridad son listas de acceso MAC que la portadora utiliza para bloquear ciertas direcciones

Estructura de la red

� Tecnologías:� Metro Ethernet da cabida a muchas tecnologías

� EoS (Ethernet over SONET/SDH)

� Optical Ethernet

� VPLS (Virtual Private Lan Service)

� RPR (Resilient Packet Ring)

� Elementos Dentro de la red� Carrier Ethernet

� MEN (Metro Ethernet Network)

� UNI (User Network Interface)

� Caso de éxito�Telefónica


� EoS

� Se basa en el transporte de Ethernet sobre topologías SONET

� Se busca lo bueno de ambas, la buena de transmisión de SONET y el eficiente encaminamiento de Ethernet

� Problema�tráfico de Ethernet no puede ser llevado eficientemente sobre una red SONET de manera directa

� Solución�Transforma el pilar de la red SONET en un segmento transparente de Ethernet para los clientes y servidores

� Se emplea encapsulado y se tiene un control del ancho de banda

Estructura de la red� 4 Métodos para el encapsulado

� Virtual Concatenation (VC)

� Se basa en la multiplexación de los canales

� Los encargados de la concatenación los extremos

� Los nodos intermedios no se enteran de que multiplexamos

� Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS)

� Permite cambiar de forma dinámica la cantidad de ancho de

banda de cada canal de VC

� Protección�intercambio de mensajes para que los extremos

sepan cuando alguno añade ó retira algún miembro del VCG

(Virtual Concatenation Group)

� Link Access Procedure for SDH (LAPS)

� Provee servicios sin conexión, sin reconocimiento y punto a punto

sobre SONET

� Permite encapsulado IPv6, IPv4, PPP..


� Generic Framing Procedure (GFP):

� Realiza mapeo de los datos de los paquetes de Ethernet en

contenedores

� Una trama de datos de cliente (como un paquete IP o una trama

MAC) se encapsula en una sola trama GFP

� La longitud del campo de datos de usuario es variable


� Optical Ethernet

� Ofrece anchos de banda altos (100Mbps,1Gbps ó mayores)

� La columna vertebral de la red metro se basará en un estándar de Ethernet con velocidad de 10Gbps

� Es barata

� Gran alcance

� Comúnmente usada con fibra

� Se realiza una segregación en base a etiquetas VLAN ó MPLS

� El destino se encarga de separar el tráfico y juntarlo

� Relacionada con la multiplexación WDM

� DWDM

� CWDM


� DWDM (Dense wavelength Division Multiplexing)

� Se hace multiplexación por longitud de onda

� Se mantienen velocidades entre 100Mbps y 2.5Gbps pero los

dispositivos usados son caros

� CWDM (Coarse wavelength division multiplexing)

� Funciona igual que DWDM

� Aparición de Metro Ethernet ha impulsado su uso

� Ventajas respecto a DWDM

� Bajo Coste

� Menor tamaño físico de dispositivos

� Fiabilidad

� Bajo requerimiento de energía

Estructura de la red� VPLS

� VPLS se define como un conjunto de conexiones de red de portadoras

sobre la misma base IP

� Se basa en una topología mallada con VSIs (Virtual Switch Instance)

conectados entre si mediante circuitos basados en EoMPLS

� Desarrolla conectividad multipunto de nivel 2 sobre una red de nivel 3

� Tecnología de conmutación de Ethernet en dominio local de Metro

Ethernet y VPLS para la interconexión de múltiples dominios locales

� Problema� VPLS duplica las tramas multicast ó desconocidas porque

al llegar al VSI se envían por todos sus puertos

� Solución�Los duplicados se difunden por donde haya conmutación

Ethernet.

� Ventaja�Fácil y rápida traducción de etiquetas VLAN

Estructura de la red� Desde el punto de vista del usuario tenemos un servicio LAN

transparente�Todos los protocolos de red de Ethernet son

soportados

� Dentro de la red VPLS los dispositivos CE y los dispositivos PE

(Provider Edge) no hacen rutado�no hacen falta routers IP


� RPR

� Esfuerzo para traer técnicas tipo SONET a las redes metro de Ethernet

� Conmutación Ethernet y topología en anillo

� Rapidez de recuperación frente a fallos de enlace en la capa 2 ó bien

ante errores ocasionados por la fibra

� Cuando un error es detectado, el mecanismo de rutado de RPR

restablece la red en menos de 50 ms

� Multiplexación estadística�mejor uso del ancho de banda


� Elementos dentro de la red

� Carrier Ethernet

� Servicio estandarizado que define la incursión de redes de alta

velocidad y que pretende reducir los gastos en las redes

� Tiene 5 atributos

Estructura de la red� Metro Ethernet Network (MEN)

� Definida como una red que conecta varias LAN separadas

geográficamente

� También se conecta a través de redes MAN ó de redes backbone

que suelen ser propiedad de proveedores de servicios

� UNI (User Network Interface)

� Define unas especificaciones de interacción física y de protocolo

para los dispositivos conectados

� 3 tipos de UNI según sus funciones

Subscriber

Site

Subscriber

Site

ETH

UNI-N

ETH

UNI-N

Subscriber

Site

Subscriber

SiteETH

UNI-C

ETH

UNI-CETH

E-NNI

ETH

E-NNIETH

UNI-N

ETH

UNI-NETH

UNI-N

ETH

UNI-NETH

E-NNI

ETH

E-NNI ETH

UNI-C

ETH

UNI-C

Subscriber

Site

Subscriber

Site

Subscriber

Site

Subscriber

Site

ETH

UNI-N

ETH

UNI-N

UNI: User Network InterfaceUNI-C: UNI-customer sideUNI-N network sideNNI: Network to Network InterfaceE-NNI: External NNII-NNI Internal NNI


� Caso de éxito�Telefónica

� Oferta servicios MetroLAN y MacroLAN de Ethernet para los usuarios en España, teniendo routers por todas las provincias

� La base de se servicio se basa en una migración hacia VPLS y el uso de Ethernet para distribuir servicios

� Desarrolla eBA (eBusiness de Banda Ancha)�servicio a hospitales,grandes empresas y demás

� Entorno doméstico desarrolla Imagenio�servicio de televisión, Internet y VoIP


� IMAGENIO

Home

Gatew

ay

SIP-

VoIPPhon

e

Internet

MPLS Core

Video Servers /Local Head-end

SDH

Ethernet Routers

GE

IP DSLAMs

VPLS

VLANs

SDH MSPPs

�Las VLAN de los extremos se conectan a MPLS/VPLS en la core

�El tráfico de video es distribuido desde un servidor local

Estado actual

� Para ayuda al desarrollo de Metro Ethernet se ha definido un

Forum denominado Metro Ethernet Forum (MEF)

� Se trabaja en acelerar la adopción de la tecnología y servicios

Ethernet a nivel de operador

� Competencias MEF�Estándares para:

� Desarrollar servicios Ethernet para las redes de transporte

metropolitanas

� Tecnologías de transporte de Ethernet para áreas metro “carrier-class”,

especificando arquitecturas, protocolos y gestión

� Página principal en http://www.metroethernetforum.org/

� Acceso a documentos, presentaciones,especificaciones técnicas,etc

EFM

Ethernet in the First Mile

Introducción

� Define la conexión de red entre el cliente y la oficina central

� Especifica los protocolos e interfaces para usar Ethernetsobre enlaces de acceso como tecnología de primera milla

� Desarrollada por el grupo de trabajo EFM Task Force

� Primera edición del estándar en 2004: 802.3ah

� Se crea la EFM Alliance para difundir la tecnología

� En 2004 EFMA entra a formar parte del Metro Ethernet

Forum

Introducción� Inicialmente conocido como Ethernet in Last Mile, desde el

punto de vista del proveedor de servicio

� Se decide cambiar el punto de vista al del cliente: Ethernet in

First Mile

� La primera milla: unión entre extremo de usuario y red pública. Están contenidos vecindarios y centros de oficinas.

� Varios tipos: ETTH ( Ethernet al Hogar), ETTB (Ethernet a la

empresa)…

� Hoy en día MEF e IEEE trabajan juntos para poder dar

acceso de banda ancha a cualquier usuario

Definición y características

• EFM emplea una tecnología extremo a extremo simple.

• Permite aplicaciones de banda ancha ilimitada y servicios

para usuarios residenciales y comerciales

• Resultado suele ser acceso de banda ancha, sin complejidad

y sin la aparición de errores en la conversión de protocolos


� En uno de los terminales tenemos el equipo de operador de red, el nodo de acceso, el cual reside en un Punto de Presencia (POP) como puede ser la oficina central (CO) o en un emplazamiento remoto como un edificio

� Actuando como entrada o salida a la red pública, el nodo de acceso recibe, concentra y direcciona los datos a y desde núcleos de redes de alta velocidad


� En el otro terminal está el abonado residencial o de zona comercial, situado en una casa, en una oficina o en campus

� Actualmente, el abonado se conecta a la red pública usando un equipo en instalaciones de cliente (CPE) y una variedad de tecnologías de acceso a redes:

-PSTN/ISDN, Línea Digital de abonado (DSL), cable coaxial, T1/E1, T3/E3 o OC3/STM-1


� Gran problema de la primera milla: cuello de botella

� Distintas razones:� Diferentes velocidades de conexión entre usuarios� Conversiones entre los diferentes protocolos, el tráfico se

ralentiza

� Por estas razones se empieza a pensar en EFM como una opción viable

� Ventajas EFM frente a otras tecnologías:� Es un simple estándar global que asegurará interoperabilidad. Al

ser simple también resultará menos costoso� Transporte de audio, voz y datos que toma en cuenta usos

futuros. EFM ofrece la máxima conectividad y ancho de banda para aplicaciones multimedia

� La más efectiva infraestructura para servicios de datos


� Infraestructura para datos eficiente por 3 factores:

� La infraestructura de EFM es escalable. Es decir,

tiene capacidad de crecimiento para satisfacer las demandas del mercado. EFM simple y flexible en

cuanto al aprovisionamiento

� Creará un simple protocolo extremo a extremo. Usando equipos como modems, routers o switches

� Los operadores de red podrán usar un único enfoque de red para distintas arquitecturas de red

� Hoy en día la mayoría de las redes locales para usuarios comerciales utilizan Ethernet

� EFM trae esta tecnología a la red de acceso para eliminar conversiones entre Ethernet y otras


� EFM proporciona un único enfoque para transmitir tráfico

Ethernet sobre 3 topologías:

� Redes de cableado de cobre punto a punto. EFMC

� Redes de fibra óptica punto a punto. EFMF

� Redes pasivas de fibra óptica. EPON

� Esta flexibilidad permite al operador desplegar la solución

correcta para cada parte de la red

� Relacionado con EFM aparece OAM como una subcapa

Topologías

� EFMC

� Se trata de reutilizar el cableado de cobre con lo que ahorra encostes ya que no se necesita un nuevo cableado

� Dos proposiciones iniciales:

� Corto alcance� Distancia de al menos 750metros a 10Mbps

� Largo alcance�Distancia de al menos 2500metros a 2Mbps

� Hoy en día se consiguen velocidades algo mayores

� Posibilidad de tener muchos pares como un enlace de gran capacidad

� Posibilidad de llevar un mayor ancho de banda a mayor distancia

� Alternativa atractiva para zonas residenciales

Topologías

� Limitaciones del bucle local:

� Atenuación debida al crosstalk, fuga de señal electromagnética de un

par a otro

� Crosstalk de extremo lejano (FEXT)

� Crosstalk de extremo cercano (NEXT)

� Bridge Taps

Topologías

� EFMF (Ethernet in the First Mile over Point-to-Point Fiber)

� Conexiones punto a punto velocidades de 100 Mbps y 1 Gbpspara una distancia de al menos 10 km sobre una fibra monomodo

� La opción de 100Mbps orientada a entornos residenciales ó pequeñas empresas debido a su bajo coste

� Permite un rango extenso de temperaturas y alcanzar capacidades para Fast y Gigabit Ethernet con fibra monomodo

� Soporta un gran ancho de banda simétrico y enlaces full-duplex

punto a punto

� EFMF añade soporte tanto para una sola fibra como para una fibra

dual, así como soporte para un rango de temperatura extendido

� Aplicaciones:FTTH (fiber to the home)…

Topologías

� Implementa una nueva capa física llamada PMD

� PMD (Physical Media Dependent)

� Especifica la calidad y el tipo del hardware necesario, incluyendo

cables, conectores,etc

� Se definen estandares de fibra doble y única, cómo por ejemplo:

� Los de fibra doble tienen un rango de temperaturas y alcance

extensos�100BASE-LX10, 1000BASE-LX10

� Los de fibra única es necesario usar un multiplexor situado enfrente del

láser�multiplexación por longitud de onda. 100BASE-BX10 y

1000BASE-BX10

Topologías

� EPON (Ethernet Passive Optical Network)

� Proporciona un método de bajo coste para el despliegue de líneas de acceso óptico entre la oficina central del proveedor y el consumidor

� Los datos se envían en paquetes de longitud variable de acuerdo con el protocolo IEEE 802.3

� Tecnología más simple, eficiente y barata que otras soluciones de acceso multiservicio

� Ventajas

� Mayor ancho de banda

� Costes más bajos

� Más ingresos

Topologías� El proceso de descarga de datos desde un OLT (Optical Line

terminal) hasta múltiples equipos terminales (ONU) es diferente a la transmisión de datos de múltiples equipos a un OLT

� De OLT a múltiples equipos De equipos a OLT

�Se envían todos los paquetes a los ONUs,

y estos los descartan si no son suyos

�Se usa multiplexación TDM en el splitter

con intervalos sincronizados

Subcapa OAM

� OAM (OPERATIONS, ADMINISTRATION AND MAINTENANCE)

� Una subcapa opcional para Ethernet situada entre la subcapa

MAC y LLC

� Asigna diferentes funciones a la estación del proveedor (activa) y

a la del abonado (pasiva)

� Se refiere a las herramientas y utilidades a instalar, controlar y

prever los errores en una red, para ayudar a los proveedores a

que sus redes sean más eficientes

� Es aplicable a EFMC, EFMF y EPON

� Es compatible con cualquier tecnología Ethernet pero está más

orientada a usarse en EFM

� OAM se puede desplegar como parte de un sistema sin

necesidad de ser implementada en el sistema completo

Subcapa OAM

� Funciones principales� Control de enlace

� Indicación de defectos básicos

� Ping de la capa MAC

� Características protocolo OAM� Los servicios OAM se descubren unos a otros y notifican sus

capacidades

� Control de enlace

� Enlaces caídos o saturados son detectados y tratados

� Testeo de segmentos y enlaces enviando tramas de test entre ellos

Documents

Presentacion MetroEthernet y EFM